Методические указания и контрольное задание для студентов заочного отделения образовательных учреждений (стр. 4 из 18)
За годы, прошедших с начала космической эры - запуска первого в мире советского искусственного спутника Земли, тысячи рукотворных объектов выведены на околоземные и инопланетные орбиты.
Искусственным спутником Земли считается любой космический летательный аппарат (КЛА) после завершения им в свободном полете по околоземной орбите одного витка.
Космическим кораблем (КК) называется летательный аппарат, предназначенный для полета людей в космос (пилотируемый КК) или доставки грузов на орбитальные станции (транспортный КК).
Орбитальной станцией называется пилотируемый или автоматический космический аппарат, функционирующий на орбите искусственного спутника небесного тела (Земли, Луны и т.д.) длительное время.
Вопросы для самоконтроля
1. Что такое полет?
2. Назовите принципы полета носителей аппаратуры в атмосфере.
3. Что является основными носителями аэрофотоаппаратуры для топографической аэрофотосъемки?
4. Чем определяется выбор типа самолета для воздушного фотографирования?
5. Какие аэрофотосъемочные самолетам Вы знаете?
6. Назовите основные летно-технические данные аэрофотосъемочных самолетов.
7. Какие основные тактические пилотируемые носителя разведывательной аппаратуры Вы знаете?
8. Что такое искусственный спутник Земли?
9. Что такое космический корабль?
10. Что такое орбитальная станция?
Тема 1.2 Аэрофотоаппарат и аэрофотоустановка
Аэрофотоаппарат (АФА) служит для получения аэрофотоснимков земной поверхности. Он представляет собой сложную фотографическую систему, отфокусированную на бесконечность и работающую автоматически в сложных условиях вибраций, толчков и перегрузок.
АФА, применяемые при аэрофотосъёмке, классифицируются по целевому назначению, принципу действия, размерам аэроснимка, величине фокусного расстояния и типу используемых фотоматериалов. По целевому назначению они подразделяются на топографические и нетопографические. Схема устройства АФА показана на рис. 1
 |
Он имеет фотокамеру 1 и кассету 2, как правило, съемную.
Фотокамера состоит из корпуса 5, объективного блока 6 и прикладной рамки 7, к которой в момент экспонирования должен прижиматься эмульсионный слой фотоматериала. В нижней части объективного блока вмонтирован объектив 8. Расстояние от задней узловой точки S2 объектива до плоскости прикладной рамки 7 постоянно и равно фокусному расстоянию АФА. Между компонентами объектива установлены диафрагма 9 и центральный многодисковый затвор. Конструкции затворов рассчитаны на диапазон выдержек от 1/50 до 1/1000 сек. и меньше.
Для надежного выравнивания аэрофотопленки в плоскость прикладной рамки устанавливается выравнивающие плоскопараллельное стекло 10. На нем выгравированы координатные метки, контрольные линии или координатная сетка в виде крестов, с промежутками в 1 или 2 см. В нижней части фотокамеры под объективом устанавливается защитное стекло 11, а между защитным стеклом и объективом – светофильтры 12.
Для топографической аэрофотосъёмки с летательного аппарата кроме АФА используется аэрофотоустановка 4 (рис. 1), оптический визир и командный прибор 3.
Аэрофотоустановка (АФУ) служит для крепления АФА к носителю съёмочной аппаратуры. Командный прибор (КП) служит для дистанционного управления работой фотокамеры. С его помощью устанавливается интервал между экспозициями, выдержка затвора, ведётся счёт кадров.
Для ослабления при аэрофотосъёмке влияния дымки АФА снабжаются светофильтрами ЖС-18, ЖС-16, ОС-14, ОС-12 и КС-14. Их применение приводит к увеличению выдержки и уменьшению в связи с этим исходного контраста некоторых природных объектов. Большинство аэрофотосъёмок производится на чёрно-белые изопанхроматические плёнки различных типов.
Статоскоп представляет собой дифференциальный жидкостной барометр, измеряющий изменение давления воздуха, при изменении высоты полёта.
Радиовысотомер (РВ) служит для определения высот точек фотографирования относительно земной поверхности.
Радиодальномерная станция (РДС) используется для определения плановых геодезических координат центров проекций аэрофотоснимков.
В последние годы в аэрофототопографии все более широко применяют спутниковые методы определения координат, как точек полевой подготовки, так и точек фотографирования.
Вопросы для самоконтроля
1. Предназначение АФА.
2. Как классифицируются АФА?
3. Нарисуйте устройства АФА.
4. Поясните назначение основных узлов АФА.
5. Для чего предназначено АФУ?
6. Для чего применяются светофильтры?
7. Предназначение статоскопа.
8. Предназначение радиовысотомера.
9. Для чего используется радиодальномерная станция?
Тема 1.3 Объектив АФА и его основные характеристики
Изображение в фотокамере строится на плоскости (пленке или пластинке со светочувствительным слоем, или ПЗС матрице) с помощью объектива, представляющего собой сложную оптическую систему собирательных и рассеивающих линз, центры кривизны сферических поверхностей которых расположены на одной прямой линии, называемой главной оптической осью.
Законы геометрической оптики позволяют сложную оптическую систему идеального объектива заменить упрощенной моделью (линзой), сечение которой плоскостью, проходящей через главную оптическую ось, показано на рис. 2.
На нем: R1 и R2 – передняя и задняя поверхности объектива; S1 и S2 – его передняя и задняя узловые точки; F1 и F2 – передний и задний главные фокусы; H1 и H2 – главные плоскости объектива (они проходят через точки S1 и S2 перпендикулярно главной оптической оси).
Передняя узловая точка S1 относится к пространству предметов местности и является точкой фотографирования. Задняя узловая точка S2 относится к пространству изображения и является центром проекции. Узловые точки обладают тем свойством, что любой луч, вошедший в переднюю узловую точку, выйдя из задней узловой точки, не меняет направления. Такие лучи называются центральными.
Главным фокусом объектива (линзы) называется точка схода лучей идущих от бесконечно удаленного предмета, параллельно главной оптической оси. Их два. Плоскости, проходящие через главные фокусы перпендикулярно к главной оптической оси, называются фокальными плоскостями.
 |
Изображение любой точки, например, А, фотографируемого объекта местности строится следующим образом. Луч идущий параллельно главной оптической оси, преломляется на главной задней плоскости H2 и проходит через задний фокус F2. Луч, проходящий через передний фокус F1, после преломления на передней главной плоскости H1 пойдет параллельно оптической оси. В соответствии с законами геометрической оптики центральный луч AS входит в переднюю узловую точку S1 под углом b к оптической оси и выходит из задней узловой точки S2 под тем же углом к ней. В результате таких построений все три луча пересекутся в точке a на плоскости P1. При этом для точек A и a будет выполняться условие оптического сопряжения
 | ( |
где d1 – расстояние от плоскости H2 до плоскости изображения P1; d2 – расстояние от плоскости H1 до точки фотографируемого объекта; f¢ – фокусное расстояние объектива (рис. 2).
Говорят, что объектив, изображенный на рисунке строит действительное, уменьшенное и перевернутое (обратное) изображение рассматриваемого объекта.
Фотографические объективы характеризуются фокусным расстоянием, относительным отверстием, глубиной резкости, углами поля зрения и изображения, разрешающей способностью и аберрациями.
Относительное отверстие характеризует количество света, которое может проходить через объектив, или способность объектива передавать изображение на фотопленку или фотопластинку с определенной степенью яркости.
Способность объектива давать изображение большей или меньшей яркости (т.е. создавать большую или меньшую освещенность светочувствительного слоя) называется светосилой.
Глубиной резкости (глубиной изображения) называется способность объектива передавать одинаково резко изображения предметов, находящихся на различных от него расстояниях.
Разрешающая способность объектива характеризует его возможность воспроизводить раздельно в оптическом изображении мелкие объекты.
Каждому объективу присущи оптические недостатки: сферическая аберрация, кома, хроматическая аберрация, дисторсия, астигматизм, кривизна поля зрения.
Фотографические материалы (фотоматериалы) классифицируют:
по назначению (аэрофотопленки, фототехнические пленки и др.);
по цвету получаемого фотографического изображения (черно-белые, спектрозональные и цветные);
по строению (фотопленки, фотопластинки, фотобумага).
В настоящее время цифровые изображения (снимки) в основном получают либо при фотографировании объектов цифровыми камерами, либо путем сканирования их фотографических изображений. И в том и в другом случаях изображение, сформированное посредством объектива, попадает не на пленку, а на светочувствительный сенсор (матрицу). Свет улавливается множеством крошечных элементов сенсора (пикселов), каждый их которых формирует электрический заряд, в соответствии с количеством попавшего на него света, а затем заряд преобразуется в код и запоминается в цифровой форме.